開狀態(tài)下檢測通過屋內(nèi)布線3、5的接地側(cè)N的布線3和插入設置了墻壁開關19的非接地側(cè)L的布線5的線間電容感應和線間電磁感應而產(chǎn)生的微弱電壓的至少一方,并存儲為基準電壓狀態(tài);監(jiān)視電壓檢測部29,其對通過線間電容感應和線間電磁感應而產(chǎn)生的微弱電壓的至少一方進行監(jiān)視,檢測為監(jiān)視電壓狀態(tài);停電判斷部29,其通過比較基準電壓狀態(tài)和監(jiān)視電壓狀態(tài)來判斷停電。
[0042]實施例1
[0043][停電檢測原理和方法]
[0044]圖1是將停電檢測器與屋內(nèi)布線連接的狀態(tài)的框圖。
[0045]如圖1所示,一般的家庭布線是經(jīng)由柱上變壓器I對電線高電壓進行的。通過柱上變壓器I將電線高電壓變壓為100V來提供電力。為了安全,柱上變壓器I的一側(cè)的布線3接地。將其作為接地側(cè)N。將另一方的布線5作為非接地側(cè)L。
[0046]來自柱上變壓器I的布線3、5通過配電盤7的主斷路器9、個別斷路器11a、11b、……,連接而配備插座13和照明裝置側(cè)的停電檢測器15。插座13上例如連接電氣設備17。
[0047]在停電檢測器15的非接地側(cè)L設置作為照明用的電源開關的墻壁開關19。
[0048]通常使用時,在從柱上變壓器I提供AC100V,并且沒有切斷主斷路器9和個別斷路器lla、llb、……時判斷為非停電狀態(tài),能夠通過墻壁開關19的開關進行照明的點亮、熄滅。
[0049]停電時,不管墻壁開關19的開關而通過電池的電力來使照明裝置點亮。
[0050]停電有2種,即不從柱上變壓器I提供電力時、向照明裝置提供電力的主斷路器9、個別斷路器Ila被切斷時。
[0051]從配電盤7到照明裝置的屋內(nèi)布線使用將VVF電纜等絕緣的多條電線匯總為一條的電纜。
[0052]如果電線被平行捆綁,則在電線間發(fā)生一側(cè)的信號通過線間電磁感應和線間電容感應對另一方產(chǎn)生影響,產(chǎn)生電壓和電流的耦合現(xiàn)象。
[0053]本發(fā)明實施例的停電檢測方法中,通過檢測布線間的線間電磁感應和線間電容感應來檢測停電。
[0054]通過該特征,不需要屋內(nèi)布線工程等,并且能夠不管墻壁開關19的開、關狀態(tài)而判斷停電。
[0055](線間電磁感應)
[0056]圖2是線間電磁感應的原理說明圖。
[0057]如果導線A中流過電流,則導線的周圍產(chǎn)生磁場。在流過導線A的電流為交流時,對應于磁場的變化,導線B中產(chǎn)生電動勢。
[0058]S卩,圖1中,當在通過配電盤7進行分支的目的地電氣設備17進行動作時,通過電磁感應在柱上變壓器I和電氣設備17之間本來接地,在沒有產(chǎn)生電壓的接地側(cè)N的布線3和大地之間通過線間電磁感應產(chǎn)生弱電壓VI。
[0059](線間電容感應)
[0060]圖3是線間電容感應的原理說明圖。
[0061]在相對于大地向電纜內(nèi)的導線A提供交流電壓V的情況下,存在相同電纜內(nèi)的導線B時,在導線A和導線B之間存在靜電電容C12。另外,在導線B和大地或者電纜通過的建筑物等結(jié)構(gòu)物之間存在靜電電容C2G。因此,在導線B從導線A和大地等完全被絕緣的狀態(tài),即墻壁開關19為關時,可以通過下式表示導線AB間電壓V2。
[0062]V2 = VX (C2G/C12+C2G)
[0063]另外,作為原則,停電時V的值為0V,因此V2的值為0V。
[0064]線間靜電容量,在2線間產(chǎn)生的靜電容量在通常的VVF電纜中,在長度為Im時為從50pF到200pF左右的小的容量。各布線將建筑物等結(jié)構(gòu)物作為大地的一部分而具有靜電容量。
[0065]S卩,在圖1中,在通過墻壁開關19分離的非接地側(cè)L的布線5和接地側(cè)N的布線3之間產(chǎn)生弱電壓V2。
[0066]當從柱上變壓器I沒有提供電力時,不產(chǎn)生電磁感應等,電壓V1、V2大概成為O。另外,當個別斷路器Ila被切斷時,其他的屋內(nèi)布線的影響有一些,但電壓V1、V2減少。
[0067](停電檢測方法)
[0068]作為停電檢測方法,檢測出大地和接地側(cè)N的布線3之間的電壓Vl、或由墻壁開關19分離的非接地側(cè)L的布線5和接地側(cè)N的布線3之間的電壓V2的雙方或某一方的電壓并使用。
[0069]本發(fā)明的實施例,測定通過上述的線間電磁感應和線間電容感應而在接地側(cè)N的布線3中產(chǎn)生的弱電壓,由此檢測停電。
[0070]即,在非停電時在墻壁開關19的斷開狀態(tài)下,將通過屋內(nèi)布線的接地側(cè)N的布線3和插入設置了照明裝置的墻壁開關19的非接地側(cè)L的布線5的線間電磁感應和線間電容感應而產(chǎn)生的微弱電壓V1、V2的至少一方檢測為基準電壓狀態(tài)。接著,監(jiān)視通過上述線間電磁感應和上述線間電容感應而產(chǎn)生的微弱電壓V1、V2的至少一方,并檢測為監(jiān)視電壓狀態(tài)。然后,通過比較上述基準電壓狀態(tài)和監(jiān)視電壓狀態(tài)來檢測停電。
[0071]具體地說,如圖4?圖9那樣。圖4?圖9表示停電檢測器的波形例,各個㈧是表示墻壁開關等的狀態(tài)的框圖,各個(B)是表示接地側(cè)電壓的波形,各個(C)是表示線間電壓的波形。
[0072]圖4(A)是墻壁開關19的斷開時的通常熄滅狀態(tài),圖5(A)是個別斷路器Ila切斷且墻壁開關19為斷開的狀態(tài),圖6 (A)是個別斷路器Ila切斷且墻壁開關19為接通的狀態(tài),圖7 (A)是主斷路器9切斷且墻壁開關19為斷開的狀態(tài),圖8 (A)是主斷路器9切斷且墻壁開關19為接通的狀態(tài),圖9(A)是柱上變壓器I被切斷的狀態(tài)。
[0073]圖4 (A)?圖8⑷的狀態(tài)下,接地側(cè)電壓Vl成為圖4?圖8的⑶的波形狀態(tài)。
[0074]圖4 (A)?圖8⑷的狀態(tài)下,線間電壓V2成為圖4?圖8的(C)的波形狀態(tài)。
[0075]根據(jù)這樣的圖4?圖8的電壓Vl?V2波形狀態(tài),將圖4的電壓V1、V2存儲為基準電壓狀態(tài),之后如圖5?圖8那樣監(jiān)視電壓V1、V2,檢測為監(jiān)視電壓狀態(tài)。通過比較該基準電壓狀態(tài)和監(jiān)視電壓狀態(tài)來檢測停電。例如,當被監(jiān)視的接地側(cè)電壓Vl或線間電壓V2的任意一個與墻壁開關19的斷開時的基準電壓相比成為二分之一以下時,判斷為停電。
[0076]另外,所測定的電壓值會隨著實際的屋內(nèi)布線的長度和所連接的電氣設備而發(fā)生變動,因此可以附加一種根據(jù)所保存的非停電時的熄滅狀態(tài)的電壓值和測定到的電壓的變動寬度,自動修正、調(diào)整區(qū)別非停電時的熄滅狀態(tài)和停電時的閾值的功能。
[0077]作為更高級的判定方法,還可以附加以下功能,即將非停電時的電壓值波形存儲為基準電壓狀態(tài),將通過監(jiān)視而測定到的電壓波形作為監(jiān)視電壓狀態(tài),根據(jù)兩者波形的差異程度來判定停電。
[0078](停電檢測器)
[0079]圖10是停電檢測器的框圖。
[0080]本發(fā)明實施例的實現(xiàn)停電檢測方法的停電檢測器15具備輸入端子部21和23、線間電壓放大電路25、接地側(cè)電壓放大電路27、電子控制電路29。
[0081]輸入端子部21與AC100V的接地側(cè)N的布線3(圖1)連接,輸入端子部23與AC100V的非接地側(cè)L的布線5(圖1)連接。另外,通常的照明點亮時輸入AC100V的電壓,因此,為了安全,輸入端子部21、23經(jīng)由限制電流的電阻和DC耦合電容器連接。
[0082]線間電壓放大電路25接受接地側(cè)N和非接地側(cè)L的輸入,將接地側(cè)N的布線3和非接地側(cè)L的布線5之間的電壓差V2放大后,輸入到電子控制電路29。
[0083]接地側(cè)電壓放大電路27接受接地側(cè)N的輸入,將相當于虛擬地的檢測器15的GND和接地側(cè)N之間的電壓差Vl放大后,輸入到電子控制電路29。
[0084]電子控制電路29由CPU、存儲器等構(gòu)成,具備A/D轉(zhuǎn)換器輸入端子部31、33以及輸出端子部35。
[0085]A/D轉(zhuǎn)換器輸入端子部31、33輸入來自線